[發(fā)明專利]太陽能電池用復合減反射膜及其制備方法

無效

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• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103426939A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉志鋒
• 申請（專利權）人: 天津儒創(chuàng)新材料科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于光伏領域，具體為太陽能電池用復合減反射膜及其制備方法，具體涉及采用溶膠-凝膠結合浸漬提拉工藝涂覆SiO₂/TiO₂復合減反射膜的方法。

技術背景

太陽能是取之不盡用之不竭的，根據(jù)計算，地球表面所接受的太陽輻射能，能夠達到目前全球能源需求的10000倍。以全球的沙漠面積來計算，若是能將太陽能光伏系統(tǒng)安裝在其面積的4％上，則這些太陽能光伏系統(tǒng)將會產生滿足我國需要的電力資源。

根據(jù)太陽能的接收與轉換方式，太陽能的利用方式被分為光利用、光熱利用以及光電利用這三種方式。其中光電利用即研究與開發(fā)太陽能電池是太陽能利用的有效手段之一。

在光伏太陽能電池的太陽能利用中，有一個最的大問題一太陽能的利用效率問題。根據(jù)計算，通常普通太陽能電池至多吸收25％左右的太陽光能量，一般吸收率是15％或者更低。這其中絕大部分是由反射造成的。

光的反射是指光線從折射率為n₀的介質入射到折射率n₁的另一介質時，在兩介質的分界面上產生的一種光學現(xiàn)象。

假設光沒有被介質吸收掉而且光線是垂直射向介質的，則反射率ρ為：ρ＝(n₀-n₁)²/(n₀+n₁)²；則透射率T為：T＝1-R。例如，當玻璃的折射率n＝1.52時，可以知道在玻璃的每個表面上的反射大約為4.2％，而如果是對于折射率更加高的玻璃而言，其表面反射的現(xiàn)象將會更加的顯著。

表面反射造成的后果有：

1、太陽光能量的損失，使成像的亮度大大降低。

2、由表面的反射光形成的散光，將會使所成的像的襯度大大降低，從而影響成像的質量。特別的是例如電視和電影攝影鏡頭等復雜的系統(tǒng)，這些設備都包含了多個與空氣相鄰的表面，如果不加上一些增透膜將不能進行應用。

在玻璃的表面上涂一層低折射率的減反膜可以達到減小反射的效果。根據(jù)理論上的計算，已經得出這樣一個結論：當減反膜的厚度達到入射波長的四分之一時，反射光是可以消除的。

減反膜的研究可以追溯到1887年，F(xiàn)raunhofer就曾經發(fā)現(xiàn)過這樣一個現(xiàn)象：新拋光玻璃的反射比陳舊玻璃的反射要高，他用硫酸、硝酸來老化玻璃，從而得到一個反射較低的玻璃。由此他認為：在玻璃的表面，其本身的折射性已經被改變。而且他提出了一個假設：在玻璃的表面，一些成分被除去了。

隨著科技的不斷發(fā)展以及時代背景的不同，減反膜的制備方法和工藝多種多樣，主要可分為單層減反膜和多層減反膜。

對于單層減反膜而言，目前普遍應用的是用真空蒸鍍法鍍制的減反膜。在單層減反膜中只要鍍制的薄膜的折射率n₀小于玻璃的折射率n₁就可以達到減反射的效果。盡管單層減反膜已經具有較好的減反效果，但在一些精密的光學儀器中，我仍然希望透光率進一步提高以便達到更好的效果，于是多層減反膜的研究也就成了必然。

多層減反膜是為了彌補單層減反膜的不足，從而通過增加在玻璃表面上的鍍膜次數(shù)來增加減反效率。多層減反膜具有在350-770nm的波長范圍內的中間段有比單層減反膜更低的反射率。然而，在多層減反膜的制備過程中，如何選擇減反射膜材料，控制減反射膜的厚度，及采用簡單易操作的工藝實現(xiàn)其性能的優(yōu)化，都是多層減反膜制備的關鍵所在。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提出一種太陽能電池用復合減反射膜及其制備方法。

一種太陽能電池用復合減反射膜及其制備方法。具體為首先設計TiO₂和SiO₂薄層交替的太陽能電池用復合減反射膜，然后，以鈦酸丁酯和硅酸乙酯為前驅體，乙醇為溶劑，分別配制TiO₂和SiO₂溶膠，采用浸漬-提拉工藝在普通玻璃上交替涂覆TiO₂溶膠和SiO₂溶膠，最后，進行熱處理，得太陽能電池用復合減反射膜。